Após a análise e discussão dos resultados obtidos, conclui-se que: O método foi eficiente na obtenção de pigmentos encapsulados, uma
vez que foi possível controlar o crescimento da matriz (sílica) junto ao do cromóforo sem interações que comprometessem a coloração escura obtida (violeta e marrom) e confirmada através de comparações com espectro eletromagnético de luz visível.
As análises térmicas indicam que os pigmentos são termicamente estáveis, uma vez que, a perda de massa total foi de 20%, um valor compatível com a aplicação desse método que tem como desvantagem grandes perdas de massa. As análises indicam ainda que a temperatura ideal para que ocorra a eliminação do material orgânico do pó precursor é de 500ºC, como já apontado por outros autores em seus trabalhos. Os resultados da aplicação do método BET, apontam áreas superficiais
que variam entre 3,09 m²/g e 7,65 m²/g. Se destacam as áreas superficiais encontradas para os pigmentos calcinados a 800 °C, 900 °C e 1000 °C por apresentarem valores próximos umas das outras (7,31 m²/g, 7,65 m²/g e 6,65 m²/g, respectivamente) e os maiores dentre as temperaturas de calcinação. Além disso, nota-se um aumento do diâmetro médio das partículas que promove pouca aglomeração entre as partículas. As isotermas classificam essas amostras como mesoporosas, o que confirma os valores altos de área superficial encontrados.
As fases cristalinas identificadas no ensaio de DRX apresentaram o grau mais elevado de cristalinidade a 1100 ºC, onde verificou-se 68,86 % de cristalinidade na amostra, mostrando dessa forma que o aumento da temperatura provoca uma reorganização do material e consequentemente o aumento da sua cristalização. Esse resultado
Dárcia Sâmia Santos Moura de Macêdo 83
aliado aos resultados de BET torna possível a determinação da faixa de temperatura ideal para a produção dos pigmentos encapsulados que está compreendida entre 800 ºC e 1000°C, ou seja, os pigmentos com melhores propriedades são aqueles produzidos a temperaturas inferiores a de cristalização.
As imagens obtidas por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura nos pigmentos revelaram partículas sintetizadas que com o aumento da temperatura de calcinação adquirem formatos cada vez mais homogêneos e arredondados. No caso do pigmento calcinado 1100 ºC a micrografia revela ainda uma aglomeração de partículas que não é comum na aplicação do método dos precursores poliméricos. Tal comportamento unido à fase cristalina que o material apresenta a essa temperatura justifica a interferência nas suas propriedades de cor, uma vez que tal cristalinidade dificulta a passagem de luz e compromete a reflexão de cor pela amostra.
O resultado de reflectância na região do UV-Visível mostra uma forte absorção em toda a região do espectro visível, indicando que a cor refletida é de tonalidade escura. Para os pigmentos calcinados a 1000 °C e 1100 °C a cor refletida pelos pigmentos é violeta e para aqueles calcinados a 700 °C, 800 °C e 900 °C a cor refletida é marrom. Essas variações de cores escuras são consequência dos vários estados de oxidação do cobalto bem como das vacâncias de oxigênio, que alteram a coordenação dos íons.
Dessa forma os pigmentos produzidos com a junção dos óxidos de ferro e cobalto, tiveram seu comportamento e suas propriedades avaliados dentro dos requisitos mínimos apresentados pela literatura, apontando como mais adequados a aplicações, os pigmentos obtidos com as calcinações de 800 °C, 900 ºC e 1000 ºC, sendo possível ainda obter uma variação de cor com a mesma composição de síntese.
Dárcia Sâmia Santos Moura de Macêdo 85
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, R. N.; SANTOS, S. F.; SAMPAIO, J. A.; LUZ, A. B.; OGASAWARA, T.; ANDRADE, M. C. Síntese de pigmentos cerâmicos por precipatação química. Cerâmica, v. 53, n. 325, p. 57-61, jan/mar, 2007.
ATKINSON, A.; DOORBAR, J.; SEGAL, D.L. & WHITE, P.J. Sol-Gel Ceramic Pigments. Key Engineering Materials, 1998, 150, 15-20.
BELINA, P. AND SULCOVÁ, P., Utilization of DTA For Two-Step Synthesis Of Cu–Mn–Cr Spinel. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 88: 107- 110, 2007.
BELYI, Y. I. AND ZAICHUK, A. V., Ceramic Pigments For Producing Black
Glazes. Glass and Ceramics, 62: 9-10, 2005.
BERNARDI, M. I. B.; CAVA, S.; PAIVA-SANTOS, C.O.; LEITE, E. R.; PASKOCIMAS, C. A. & LONGO, E. Comparison of the Blue Pigments by Two Different Methods. J. Eur. Ceram. Soc. 2002, 22(16), 2911-2919.
BONDIOLI, F., MANFREDINI, T. e OLIVEIRA, A. P. N., Pigmentos In- orgânicos : Projeto, Produção e Aplicação Industrial, Cerâmica Industrial, vol. 3, pag 4-6. 1998.
BONDIOLI, F.; ANDREOLA, F.; BARBIERI, L.; MANFREDINI, T.; FERRARI, A. M. Effect of rice husk ash (RHA) in the synthesis of (Pr,Zr)SiO4 ceramic
pigment. Journal of the European Ceramic Society, v. 27, 2007.
BUXBAUM, G.; PRINTZEN, H. In: Industrial inorganic pigments. Iron oxide pigments. 2. ed. New York: Wiley - VCH, 1998, p. 83-93, 289 p.
CANDEIA, R. A., BERNARDI, M. I. B., E. L., SANTOS, I. M. G., SOUZA,
A. G., Synthesis and Characterization of Spinel Pigment CaFe2O4 Obtained
by the Polymeric Precursor Method. Materials Letters 58, pag. 569- 572. 2004.
CAMARGO, E. R. Síntese do Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, (PMN) Utilizando Niobato de Magnésio Preparado pelo Método de Pechini Modificado. São Carlos, Programa de Pós-Graduação em Química – UFSCar, 1998. Dissertação de mestrado, 78 p.
CAMPOS, A. B.; Preparação e Caracterização de pós Cerâmicos de Ca(Mo,W)O4 obtidos pelo Método dos Precursores Poliméricos. Tese de Doutorado. UNESP. 2007.
CARUSO, R. A. & ANTONIETTI, M. Sol-Gel Nanocoating: Na Approach to the Preparation of Structured Materials. Chem. Mater. 2001, 13, 3272-3282.
Dárcia Sâmia Santos Moura de Macêdo 86
CASQUEIRA, R. G. ; SANTOS, S. F. . Pigmentos Inorgânicos: propriedades, métodos de síntese e aplicações. Série Minerais Industriais. 1. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2008. 46 p.
CAVA, S. S.; LEITE, E. R.; LONGO, E.; VARELA, J. A.; PIANARO, S. A.. Estudo da transição de fase de nanopartículas de Al2O3 e influência da dopagem de cobalto e cromo. In: Congresso Brasileiro de Cerâmica, 2004, Curitiba. 48 Congresso Brasileiro de Cerâmica, 2004. p. 4-31-4-31.
CUNHA, J. D. et al, Influência da Temperatura em Pigmentos CoCr2O4 Dopados com Níquel, In: Anais do 48º Congresso Brasileiro de Cerâmica, pág., Paraná, 2004.
DELLA, V. P., Síntese e caracterização do pigmento cerâmico de hematita, obtida a partir de carepaça de Aço, Encapsulada em Sílica Amorfa obtida a partir de Casca de Arroz. PGMAT/UFSC. 2005.
ELIZIÁRIO, S. A., Pigmentos de estrutura espinélio à base de cromo trivalente. João Pessoa, Programa de Pós-graduação em Química, 2007, Dissertação de Mestrado em Química.
ESCRIBANO, P.; CARDA, J. & CORDONCILLO E., Esmaltes y Pigmentos Cerámicos. Castellon, Faenza Editrice Iberica, 2001. p. 189-242.
FURUKAWA, S.; MASUI, T. and IMANAKA, N.. “Synthesis of New Environment-Friendly Yellow Pigments”, Journal of Alloys and Compounds, v. 418, n. 1-2, pp. 255-258, 2006.
GAMA, L. et al, Síntese de Pigmento Cerâmico NiAl2O4 pelo Método dos
Precursores Poliméricos, In: Anais do 47º Congresso Brasileiro de Cerâmica, pág 859-867, Paraíba, Ago. 2003.
GOMES, V., Desenvolvimento e Caracterização de Pigmentos Cerâmicos Baseados em Alumina e Mulita, Obtidos a partir de Lama de Anodização de Alumínio. PGMAT/UFSC. 2005.
HEINE, H., HANS, G. V., Industrial Inorganic Pigments. Introduction. 2. ed. New York: Wiley - VCH, 1998.
LAZAREVIC, Z. Z., VIJATOVIC, M., DOHCEVI-MITROVIC, Z., ROMCEVIE, N. Z., ROMCEVIC, M. J., PAUNOVIC, N., STOJANOVIC, B. D., The characterization of the barium titanate cerac powders prepared by the Pechini type reaction route and mechanically assisted synthesis, Stojanovic Journal of the European Ceramic Society 30, 623-628. 2009.
LBARICI, V. C. et al., Influência do método de síntese na obtenção de pós de Na2TiSiO5. Cerâmica, v.51, pp.289-295,2005.
Dárcia Sâmia Santos Moura de Macêdo 87
LEITE, E. R. Nanocrystals Assembled from de Bottom Up. Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. 2004, 6, 537-554.
LENZA, R. F. S.; COSTA, R. O. R. & VASCONCELOS, W. L., Obtenção e Caracterização de Membranas Assimétricas Via Sol-Gel. Cerâmica. 2002, 48(306), 49-53.
LINOCOLOR CORPORATE. Colorcan. Disponível em:
<http//www.linocolor.com>. Acesso em Dez. 2010.
LIMA, R.C.; LONGO, E.; GURGEL, M.F.C.; ORHAN, E.; SANTOS, M. A.. Estudio teórico/experimental de pigmentos de alumina dopada com hierro. In: VIII Qualicer - Congresso Mundial de la Calidad del Azulejo y del Pavimento Cerámico, pág 175-178, 2004, Castellón de la Plana - España. Livro de resumos do VIII Congresso Mundial de la Calidad del Azulejo y del Pavimento Cerámico, 2004.
LIZ-MARZÁN, L.M. et al.
Core-Shell Nanoparticles and Assemblies Thereof.
Handbook of Surfaces and Interfaces of Materials. 2001, 3, 189-232.LONGO, E.; BOUQUET, V.; LEITE, E. R.; VARELA, J. A.. Structural and Surface Morphology Characterization of Oriented Linbo3 thin Films Grown by Polymeric Precursor Method. Journal of the European Ceramic Society, v. 19, p. 1447-1451, 1999.
LOPES, K. P.; GONCALVES, R. F.; SPINELLI, A.; LONGO. E.; LEITE. E. R.. NiTiO3 Nanoparticles Encapsulated in SiO2 Matrix. In: Brazilian MRS
Meeting 2004 - III Encontro da SBPMat, 2004, Foz do Iguaçu - PR, Brasil. Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais, 2004.
LOPES, K. P.; CAVALCANTE, L. S.; SIMOES, A. Z.; GONCALVES, R. F.; ESCOTE, M. T.; VARELA, J. A.; LONGO, E.; LEITE, E. R.. NiTiO3
nanoparticles encapsulated with SiO2 prepared by sol-gel method. Journal
of Sol-Gel Science and Technology, v. 45, p. 151-155, 2008.
LOPES, K. P.; CAVALCANTE, L. S.; SIMOES, A. Z.; VARELA, J. A.; LONGO, E.; LEITE, E. R.. NiTiO3 powders obtained by polymeric precursor method:
Synthesis and characterization. Journal of Alloys and Compounds, v. 468, p. 327-332, 2009.
MELCHIADES, F. G., BOSCHI, A. O., Cores e Tonalidades em Revestimentos Cerâmicos. Cerâmica Industrial. 1999.
MILANEZ, K. W. Incorporação de resíduo de galvanoplastia na produção de pigmentos inorgânicos. 2003, 46p. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências dos Materiais) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
Dárcia Sâmia Santos Moura de Macêdo 88
MONRÓS, G., et al. Mecanismos de Síntesis de Pigmentos Heteromórficos. Anais: Congreso Mundial de la Calidad del Azulejo y del Pavimento Cerâmico, 7. Castellón, 2002.
MONTEDO, O. R. K. et al, Obtenção de Pigmentos de Óxido de Ferro a partir de Resíduos Siderúrgicos, In: Anais do 48º Congresso Brasileiro de Cerâmica, pág 1-7, Paraná, Jul. 2004.
OLIVEIRA, A. M. et al. Encapsulation of Titanium Dioxide (TiO2) by the
Technique of Emulsion Polymerization. Polímeros. 2002, 12(2), 123-129. PASTORIZA-SANTOS, I.; KOKTYSH, D.S.; MAMEDOV, A.A.; GIERSIG, M.; KOTOV, N.A. & LIZ-MARZÁN, L.M. One–Pot Synthesis of Ag@TiO2 Core- Shell Nanoparticles and Their Layer-by-Layer Assembly. Langmuir. 2000, 16, 2731-2735.
POPSON, J. and MALTHOUSE, D. D., Measurement and Control of the Optical Properties of Paper, 2 ed., New Albany, Ninth Publication Copyright, 1996.
PENA, E. Q.; VIEIRA. C. B.; SILVA. C. A.; SESHADRI, V.; ARAUJO, F. G. SILVA.. Caracterização dos Parâmetros de Porosidade de Concentrados de Minérios de Ferro pelo Método de Adsorção de Nitrogênio. Tecnologia em Metalurgia e Materiais, São Paulo, v.4, n.4, p. 53-57, abr.-jun. 2008.
QUINA, F. H.. Nanotecnologia e o Meio Ambiente: Perspectivas e Riscos. Química Nova, Vol. 27, Nº 6, 1028-1029, 2004.
SANTOS, M. G.. Catalisadores: Caracterização e Avaliação. Cinética e Cálculo de Reatores 2. UFAL, 2010.
SANTOS, S. F.; VALÉRIO, M. E. G., Desenvolvimento de uma metodologia para produção de calcita dopada por método gel. 54º REUNIÃO ANUAL DA SBPC, 2002, Goiânia. Livro de resumos da 54º REUNIÃO ANUAL DA SBPC, 2002.
SANTOS, S. F.; ANDRADE, M. C.; SAMPAIO, J. A.; LUZ, A. B.; OGASAWARA, T., Síntese de Pigmentos Cerâmicos de TiO2-xCeO2 Pelo Método dos Precursores Poliméricos. 50º Congresso Brasileiro de Cerâmica, 2006, Blumenau - SC. Anais do 50º Congresso Brasileiro de Cerâmica, 2006.
SILVA, E. M., Síntese de Pigmentos Cerâmicos Inorgânicos Nanométrico pela Rota dos Precursores Poliméricos. Dissertação de Mestrado. UFRN. 2011.
SINGHAL, A. et. al. On Nanoparticle Aggregation During Vapor Phase Synthesis. Nanostructured Materials. 1999, 11(4), 545-552.
Dárcia Sâmia Santos Moura de Macêdo 89
SILVA, W. J., MELO, D. M. A., SOARES, S. F. C. X., PIMENTEL, P. M., NASCIMENTO R. M., MARTINELLI, A. E., RABELO, A. A.. Síntese de Manganita de Lantânio com Substituição Parcial do La por Sr pelo Método Citrato. Revista Matéria, 12: 65-71, 2007.
SOUZA, F L; LOPES, K.P.; LONGO, Elson; LEITE, E. R.. The influence of the film thickness of nanostructured alpha-Fe2O3 on water photooxidation. PCCP. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 11, p. 1215-1219, 2009.
SPINELLI, A. Síntese de Pigmento Cerâmico Contendo Óxido de Ferro e Sílica Amorfa. Dissertação de Mestrado. UFSC. 2002.
VICENT, J.B. et al. Oclusion de óxidos cromóforos mediante métodos sol- gel: aplicación a la síntesis de rojo hematita-sílice. Boletin de La Sociedade Spanola de Ceramica Y Vidrio, v. 39, n.1, p. 83-93, 2000.
WEST, A. R. Solid State Chemistry and Its Applications. Chincewster, John Wiley and Sons, 1997.
XAVIER, C. S.; SOLEDADE, L. E. B.; LONGO, E; PASKOCIMAS, C. A.; LIMA, S. J. G.; SANTOS. I. M. G.; SOUZA, A. G., Synthesis of Nanometric ZnFe2O4 by the polymeric precursor method. In: SBPMat, 2006, Florianópolis. V Encontro da SBPMat, Brazilian MRS Meeting 2006, 2006.